Determinants of choice of climate change adaptation practices by smallholder pineapple farmers in the semi-deciduous forest zone of Ghana

1. Introduction 
Climate change threatens the attainment of the Sustainable Devel-
opment Goals (SDGs) particularly goals relating to poverty reduction 
(SDG1) and food security (SDG2). This is significantly the case for many 
West African countries, where the majority of the people are predomi-
nantly dependent on climate sensitive sectors including agriculture and 
forestry. Climate change affects rain-fed agricultural systems through 
reduction in water resources, increasing temperature patterns coupled 
with high pest infestation and declining soil quality. West Africa is 
particularly vulnerable because of low adaptive capacity and high 
incidence of poverty (
Mertz et al., 2011
). 
Ghana like many other West African countries is likely to experience 
increased rate of intense disasters like floods and droughts closely 
associated with changes in the climate (
Asante and Amuakwa-Mensah, 
2015
) and this could affect food production especially for vulnerable 
communities in northern Ghana. Across Ghana, many problems relating 
to intra-annual rainfall inconsistency and temperature increase are 
further compounded by numerous political, socio-economic and 
ecological challenges. This has serious consequences for Ghana’s growth 
and could undermine progress made towards eradicating poverty and 
hunger. The agricultural sector contributed 19.83% to Ghana’s GDP in 
2019, with a gross value-added growth rate ranging between 2.3% and 
6.4% from 2015 to 2019 (
Ministry of Finance, 2020
). The sector also 
provides employment for significant proportion of the population; 
although Ghana has witnessed a drastic reduction in agriculture 
employment from 51.5% in 2009 to 29.2% of total employment in 2019 
(Food and Agriculture Organization [
FAO], 2020
). Within the 
* Corresponding author. 
E-mail address: 
[e-mail] 
(P. Antwi-Agyei).
Contents lists available at 
ScienceDirect 
Environmental and Sustainability Indicators 
journal homepage: 
www.sciencedirect.com/journal/environmental-and-sustainability-indicators 
https://doi.org/10.1016/j.indic.2021.100140 
Received 11 June 2020; Received in revised form 25 July 2021; Accepted 28 July 2021

---

Environmental and Sustainability Indicators 12 (2021) 100140
2
agricultural sector, horticultural production contributes significantly to 
the socioeconomic development of Ghana by providing employment 
opportunities to smallholder farmers. For instance, horticultural prod-
ucts contributed 82 million USD of exports in 2016 (
Ghana Export 
Promotion Authority, 2016
). 
Pineapple (Ananas comosus) is grown in many tropical and sub-
tropical regions of the world (
Hossain, 2016
; 
Wali, 2019
). It is the most 
economically developed sector of the horticultural industry in Ghana 
(
Danielou and Ravry, 2005
); and particularly for the majority of farmers 
in the Nsawam Adoagyiri Municipality; pineapple is a major livelihood 
strategy (
Ghana Statistical Services, 2014
). Pineapple is also a major 
non-traditional crop that generates significant foreign exchange for 
Ghana (
Ghana Statistical Services, 2014
). Yet, pineapple production is 
constrained by several factors including climate change (
Williams et al., 
2018
). Given the importance of pineapple production, it is critical to 
build the adaptive capacity of smallholder pineapple farmers to manage 
climate risks by identifying adaptation practices. 
Adaptation involves adjustment in the social and economic struc-
tures by stakeholders in response to actual or expected climate and its 
effects (Intergovernmental Panel on Climate Change [
IPCC], 2014
). For 
resource-constrained farmers in dryland farming systems, where climate 
vulnerability is often high, adaptation is recognized as an essential 
intervention that can be used to address the threats posed by climate 
change and thereby increase household resilience and food security 
(
Antwi-Agyei & Nyantakyi-Frimpong, 2021
; 
Sonko et al., 2020
; 
Tambo 
and Abdoulaye, 2013
). Nonetheless, farmers’ adaptation practices are 
closely linked to their perception of the changing patterns in rainfall and 
temperature (
Mekonnen et al., 2018
; 
Elum et al., 2017
; 
Codjoe et al., 
2014
; 
Simelton et al., 2011
). Farmers will only implement adaptation 
strategies if they can perceive changes in the climate. Therefore, 
perception of the long-term changes in rainfall and temperature may 
have its weight on decisions to initiate adaptation practices by small-
holder farmers (
Simelton et al., 2011
). 
Various studies have explored how climate change affects pineapple 
production. 
Williams et al. (2017) 
reported that, climate variability 
poses a significant challenge in the production of pineapple in Ghana. 
De 
Mondonca (2015) 
reported that sub-standard pineapple fruits in Esse-
quibo Tri-Lakes Area in Guyana could be attributed to lack of rains 
closely linked to climate change. Whilst these studies contribute evi-
dence on the impact of climate change on pineapple production, evi-
dence on how pineapple farmers respond to the adverse effects of 
climate change based on their perception of climate change has received 
relatively little research attention (
Wuepper et al., 2020
; 
Williams et al., 
2018
). This paper addressed this research gap by exploring the extent to 
which the perception of climate change affects the choice of adaptation 
strategy by smallholder pineapple farmers in the semi-deciduous forest 
ecological zone of Ghana. The study answers three critical questions: (i) 
what is the awareness of smallholder pineapple farmers on climate 
change? (ii) are there variations in smallholder pineapple farmers per-
ceptions; and (iii) to what extent does these variations influence the